DE2019811B2 - Elektrisches Durchführungsfilter - Google Patents

Description

Durchführungsfilter der vorliegenden Bauart werden beispielsweise in elektrischen Steckverbindern verwendet, um unerwünschte Störsignale von den die Filter durchsetzenden Leitern fernzuhalten bzw. die Störsignale gegen Erdpotential abzuleiten.

Durchführungsfilter ganz allgemein bekannter Ausführung bestehen im wesentlichen aus einem Keramikrohr, das eine Innenhülse aus ferromagnetischem Werkstoff aufnimmt. Die Verbindung der metallisierten Flächen von Keramikrohr und Innenhülse ist jedoch problematisch. Einerseits sind Filterausführungen bekannt, bei denen die Verbindungen durch oberflächenveredelte Blattfedern hergestellt werden. Andererseits gibt es Ausführungen, die an den Stirnseiten jeweil eine Zinnlotverbindung aufweisen. Die Verwendung von Blattfedern ist jedoch verhältnismäßig aufwendig und die Zinnlotverbindungen sind hinsichtlich ihrer elektrischen Eigenschaften unbefriedigend. Ein dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 ähnelndes elektrisches Durchführungsfilter ist schließlich aus der DE-PS 8 97 861 bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 entsprechend aufgebautes elektrisches Durchführungsfilter so zu verbessern, daß seine Verbindungen untereinander sowie mit dem einsetzbaren Steckelement gute elektrische Leiteigenschaften aufweisen und die fertigungstechnisch einfach herstellbar sind.

Zur Aufgabe gehört ferner, die Verbindungen hitzebeständig auszuführen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil dieses Anspruches angegebenen konstruktiven Maßnahmen gelöst.

Der bei der aus ferromagnetischem Werkstoff bestehenden Innenhülse an ihren Enden nach außen herumgezogene Silberbelag gestattet es in vorteilhafter Weise, diesen Belag mit dem wenigstens teilweise metallischen Überzug des Keramikrohres auf einfache Weise zu verschmelzen, wobei ein elektrisch gut leitender Übergang zwischen beiden Teilen entsteht. Außerdem werden von solcherart hergestellten Verbindungen die verlangten Hitzebeständigkeits-Anforderungen hervorragend erfüllt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes des Patentanspruches 1 sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Die gemäß Patentanspruch 2 in der Innenhülse angeordnete Bogenfeder erzeugt den erforderlichen Druck für eine gute Kontaktgabe zwischen dem Silberbelag und einem eingesetzten Steckelement. Die mit den leitenden Stirnflächen der Filteranordnung verbundenen Enden der Bogenfeder sichern diese ferner gegen unerwünschte Axialbewegung.

Die Filteranordnung wird anhand des in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles wie folgt näher beschrieben. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine Filteranordnung mit eingesetztem Steckeiement, teilv/eise geschnitten dargestellt, in der Seitenansicht,

F i g. 2 ein Keramikrohr und eine Innenhülse vor der Montage, im Längsschnitt,

Fig.3 die elektrische Wirkungsweise der Filteranordnung,

Fig.4 den Ausschnitt eines Steckverbinders mit eingesetzter Filteranordnung, sowie darin lösbar gehaltenem Steckelement, teilweise geschnitten dargestellt, in der Seitenansicht.
In der F i g. 1 ist die elektrische Filteranordnung mit 12 bezeichnet. Das Filter besteht unter anderem aus einem Keramikrohr 14 mit hoher Dielektrizitätskonstante, die beispielsweise durch die Verwendung von Bariumtitanat erreicht wird und einer aus ferromagnetischem Werkstoff hergestellten Innenhülse 16. Das Keramikrohr 14 ist ferner von einer elektrisch leitenden Außenschicht 18 umgeben. Ebenso weist die Innenwandung des Kerämikrohres 14 einen leitenden Überzug 22, 24 auf. der zwischen den Rohrenden in der Mitte durch einen Luftspalt 26 unterbrochen ist. Dieser Überzug 22, 24 bedeckt auch die Stirnseiten des Keramikrohres 14 sowie an deren Enden einen geringen Teil der Außenfläche, jedoch besteht zwischen diesem Überzug 22, 24 und der Außenschicht 18 keine leitende Verbindung. Überzug 22, 24 und Außenschicht 18 sind jeweils durch Luftspalte getrennt. Die Innenhülse 16 steckt in dem Keramikrohr 14, wobei die Außenwandung der Hülse fest an dem Überzug 22, 24 des Keramikrohres 14 anliegt. Die Oberfläche der Hülse 16 ist innen mit einem Silberbelag 28 beschichtet, der auch die Stirnseiten der Innenhülse 16 bedeckt und an den Überzug 22, 24 grenzt. Innerhalb der Hülse 16 ist weiterhin eine ein gekrümmtes Mittelstück 34 aufweisende Bogenfeder 32 vorgesehen, deren abgewinkelte Enden 36,38 mit den Stirnseiten der Filteranordnung 12 verbunden sind. Hierdurch wird eine Axialbewegung der Bogenfeder 32 verhindert. Ihr Mittelstück 34 bewirkt, daß zwischen einem in die Filteranordnung 12 eingeschobenen Anschlußstift 42 und dem Silberbelag 28 eine gute durch Druck verursachte Kontaktgabe erfolgt.

Die Fig. 2 zeigt das Keramikrohr 14 und die Innenhülse 16 vor dem Zusammenbau. Das Keramikrohr 14 ist hier mit den Überzügen 18, 22 und 24 bestrichen, die aus einer Mischung von Silberteilchen und mikroskopisch kleinen Glasperlen bestehen und von einem herkömmlichen Bindemittel zusammengehalten werden. Die mit dem Silberbelag 28 beschichtete Hülse 16 wird nun in das Keramikrohr 14 eingeschoben

und dann in einem Schmelzofen bei ungefähr 710° C etwa zehn Minuten lang gebrannt. Bei dem Brennvorgang schmelzen die Glasperlen und umhüllen die Siiberteilchen. Als Ergebnis bekommt man nach dem Erkalten eine mit dem Keramikrohr 14 verbundene Hülse 16. Durch die Vermeidung von Lötverbindungen ist die Filteranordnung 12 hoch temperaturbeständig.

Um die Schichten 18, 22, 24 und 28 klar erkennbar herauszustellen, sind sie in den Zeichnungen in übertriebener Größe dargestellt. Die Schichtdicke beträgt normal jeweils nur ein Fünftel bis ein Zehntel der Wandungsstärke von Keramikrohr 14 und Innenhülse 16. Sollte nach einmaligem Brennen zwischen den Überzügen 22, 24 des Keramikrohres 14 und der Innenhülse 16 noch ein Luftspalt vorhanden sein, so wird das Filter nochmals gebrannt.

In der F i g. 3 ist die elektrische Wirkungsweise der π-Filteranordnung 12 dargestellt. Die Leitung 52 entspricht dem Anschlußstift 42 und die Eigenschaften der Spule 54 werden durch die Innenhülse 16 erreicht. Die Kondensatoren 56, 58 werden von den durch das Keramikrohr 14 getrennten Schichten 18 und 22, 24 gebildet. Die Bogenfeder 32 sichert die elektrische Verbindung zwischen dem Anschlußstift 42 und einer Anschlußseite der Kondensatoren 56, 58 während die Außenschicht 18 der Filteranordnung 12 den Erdungsanschluß darstellt. Es sei darauf hingewiesen, daß die in den F i g. 1 und 2 dargestellten Anordnungen nur ungefähr bzw. im Prinzip die elektrische Funktion der Schaltung nach F i g. 3 kennzeichnen und keine genaue Wiedergabe darstellen.

Die Konstruktion der beschriebenen Filteranordnung 12 weist im vorliegenden Fall zwei Kondensatoren auf. Es ist aber möglich, die Filteranordnung für nur einen oder mehr als zwei Kondensatoren auszubilden. Weiterhin kann der Kapazitätswert durch Veränderung der Breite des dielektrischen Spaltes, seiner Werkstoffzusammensetzung und die Fläche der leitenden Beschichtungen variiert werden. Auch der Induktionswert ist in Abhängigkeit von der Auswahl und Form des ferromagnetischen Werkstoffes veränderlich. Die FiI-teranordnung 12 ist so ausgebildet, daß sie auf einen Anschlußstifl 42 geschoben wird und mit dem Anschlußstift zusammen auswechselbar in einem Steckerkörper gehaltert werden kann.

Wie die F i g. 4 veranschaulicht, steckt die Filteran-Ordnung 12 in der Aufnahme 62 einer Bohrung 64, die den Steckerkörper durchsetzt Der Steckerkörper selbst besteht aus dem vorderen Isolierteil 66, dem hinteren Isolierteil 68 und einer dazv/ischen angeordneten Erdungsplatte 72. Die leitende Außenschicht 18 der Filteranordnung 12 ist über eine Federeigenschaften aufweisende Erdungshülse 74 elektrisch mit der Erdungsplatte 72 verbunden. Die axiale Lagesicherung der Filteranordnung 12 geschieht einerseits durch eine auf der Innenseite des vorderen Isolierteiles 66 angeordnete Schulter 76 und andererseits durch eine auf der Innenseite des hinteren Isolierteiles 68 vorgesehene Schulter 78.

Der in die Filteranordnung 12 eingesteckte Anschlußstift 42 berührt das Mittelstück 34 der Bogenfeder 32 und den Silberbelag 28 der Innenhülse 16. Die Halterung des Anschlußstiftes 42 in dem Steckerkörper geschieht mittels einer Haltehülse 84, deren nach innen gebogene federnde Finger 86 hinter den Bund 88 des Anschlußstiftes 42 einfallen. Ein von der Anschlußseite des

jo Steckerkörpers her angesetztes und rohrförmig ausgebildetes Werkzeug kann die federnden Finger 86 nach außen drücken, wodurch die Verriegelung des Anschlußstiftes 12 aufgehoben wird. Der Anschlußstift 12 ist dann aus dem Steckerkörper entfernbar. Das

J5 rückseitige Ende des Anschlußstiftes 12 ist als einseitig offene Hülse 92 ausgebildet, in der ein mit der Hülse 92 verbundener Anschlußdraht 94 steckt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Elektrische Durchführungsfilter, bestehend aus einem Keramikrohr, das wenigstens teilweise mit einem leitenden, hitzebeständigen Überzug aus einer geschmolzenen Mischung von Silberteilchen und mikroskopisch kleinen Glasperlen sowie einem Bindemittel versehen ist, mit einer darin angeordneten Hülse aus ferromagnetischem Werkstoff, vorzugsweise zur Verwendung bei Steckverbindern, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (16) aus ferromagnetischem Werkstoff an ihrer Innenfläche einen um ihre Enden herumgezogenen Silberbelag (2B) aufweist und mit dem Keramikrohr (14) durch dessen leitenden, hitzebeständigen Überzug (22,24) verschmolzen ist

2. Elektrisches Durchführungsfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der rohrförmigen Öffnung der innenhülse (16) eine Bogenf eder (32) angeordnet ist.

3. Elektrisches Durchführungsfilter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die abgewinkelten Enden (36, 38) der Bogenfeder (32) mit den leitenden Stirnflächen der Filteranordnung (12) verbunden sind.